El método comúnmente utilizado para determinar la calidad cristalina de las películas policristalinas es la difracción de rayos X, ya que proporciona de forma directa información sobre la orientación cristalina, el estrés y el tamaño de grano. La difracción de rayos X (DRX) es una técnica no destructiva de análisis de materiales que se basa en el hecho de que los cristales difractan los rayos X que inciden sobre ellos de una forma que depende de su estructura. La difracción es un fenómeno relacionado con la forma en la que interactúan dos o más ondas cuyas fases son diferentes debido a la diferencia entre los caminos que recorren [13]. Sin embargo, ésta es una técnica relativamente cara y las medidas llevan mucho tiempo, mientras que, por el contrario, la espectroscopia de absorción de infrarrojos por transformada de Fourier es una técnica rápida y más barata. El aspecto de los picos de los espectros de FT-IR del nitruro de aluminio está relacionado con la orientación del material, por lo que dicha técnica podría ser una alternativa a las medidas habituales de DRX.
Al ser una técnica complementaria que me permite conocer que estructura se ha formado en la película, es de nuestro interés el tener difracciones en los planos (002), (101), (102) bien definidos pues estos nos garantizan un material con propiedades piezoeléctrico.
Estudio Vibracional del AlN
La espectrofotometría de infrarrojos por transformada de Fourier (FT-IR) es una técnica no destructiva ampliamente utilizada en la caracterización de materiales en forma de película delgada, que se basa en la absorción de fotones por los modos de vibración de los átomos enlazados en un sólido al hacer incidir sobre él un rayo de luz con una longitud de onda concreta en el rango del infrarrojo medio. Esta absorción se produce si la diferencia de electronegatividad entre los distintos átomos de la molécula es apreciable, y tiene lugar para unas frecuencias características que dependen del modo de vibración de los enlaces y del entorno químico, ya que para que un enlace absorba un fotón es necesario que la frecuencia de la luz incidente coincida con la frecuencia de vibración del enlace.[11] Por lo tanto, la posición y la intensidad de las bandas de absorción en el infrarrojo obtenidas permiten, en teoría, identificar los enlaces, determinar su estructura y estimar su concentración.
Las películas se analizaran con FTIR ya que con esta espectroscopia se pueden observar las frecuencias de vibración características de los enlaces de aluminio y además se puede determinar que tipo de estructura toma el aluminio con el nitrógeno y de esta manera encontrar la película con las mejores propiedades para ser un buen piezoeléctrico.
Raul Armando Torres Galindo
asignatura EES
seccion 02
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